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KR20110008114U - LED for backlight module - Google Patents

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KR20110008114U
KR20110008114U KR2020100001506U KR20100001506U KR20110008114U KR 20110008114 U KR20110008114 U KR 20110008114U KR 2020100001506 U KR2020100001506 U KR 2020100001506U KR 20100001506 U KR20100001506 U KR 20100001506U KR 20110008114 U KR20110008114 U KR 20110008114U
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South Korea
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light emitting
lens
emitting diode
diode device
capsule
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KR2020100001506U
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Korean (ko)
Inventor
웨이치흐황
우밍창
우치흐룽
치앤메이정
Original Assignee
하이 파워 라이팅 코퍼
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Abstract

본 고안은 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드 장치에 관한 것으로, 기판, 다수 개의 서브기판, 다수 개의 발광칩 및 다수 개의 캡슐렌즈를 포함하여 구성된다. 상기 다수 개의 서브기판은 상기 기판 상에 장착된다. 상기 다수 개의 발광칩 각각은 상기 다수 개의 서브기판 상에 장착된다. 상기 다수 개의 캡슐렌즈는 각각 상기 다수 개의 발광칩 상에 장착되는데, 상기 캡슐렌즈는 솔리드(solid) 반타원체 형상으로, 렌즈장축 및 상기 렌즈장축과 수직방향으로 형성된 렌즈단축을 구비한다. The present invention relates to a light emitting diode device used in a backlight module, and comprises a substrate, a plurality of sub substrates, a plurality of light emitting chips, and a plurality of capsule lenses. The plurality of sub substrates is mounted on the substrate. Each of the plurality of light emitting chips is mounted on the plurality of sub substrates. Each of the plurality of capsule lenses is mounted on the plurality of light emitting chips. The capsule lens has a solid semi-elliptic shape, and includes a lens long axis and a lens short axis formed in a direction perpendicular to the lens long axis.

Description

백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드장치{LED for backlight module}Light emitting diode device used for backlight module {LED for backlight module}

본 고안은 발광다이오드 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode device, and more particularly to a light emitting diode device used in the backlight module.

발광다이오드는 에너지 절약, 환경보호 등의 특성을 가지고 있기 때문에, LCD에 사용되는 백라이트로 점차적으로 발광다이오드체가 사용되어 그 광원이 되고 있다. 조광판(Light guide plate)의 위치에 따라 광원을 구분하자면, 발광다이오드는 크게 사이드-엣지형(side edge type)과 직하형(direct type)으로 대별된다.Since light emitting diodes have characteristics such as energy saving and environmental protection, light emitting diodes are gradually used as backlights used in LCDs, and have become light sources. To classify the light sources according to the position of the light guide plate, the light emitting diodes are roughly classified into a side edge type and a direct type.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 사이드-엣지형 백라이트 모듈은 발광다이오드(10)를 광원으로 사용하되, 도광판(11) 상방측 또는 하방측 중 어느 하나의 측면(12)에 설치된다. 발광다이오드는(10)는 상기 측판(12)을 경유하여 광선을 도광판(11)에 비추고, 상기 도광판(11)에서 전달되도록 한다. 또한 LCD 박형화의 추세에 따라, 그 관련 부품 역시 박형화 되고 있다.As shown in FIG. 1, the conventional side-edge backlight module uses the light emitting diode 10 as a light source, but is installed on either side 12 of the light guide plate 11 above or below. The light emitting diode 10 illuminates the light guide plate 11 through the side plate 12 and is transmitted from the light guide plate 11. In addition, with the trend of thinning LCDs, related parts are also thinning.

그러나, 도광판(11)의 부단한 박형화로 인해 입광(入光)이 어렵게 되는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 발광다이오드(10)에서 나오는 광선 자체는 발산각을 구비하기 때문에, 상기 광선이 도광판(11)의 측면(12)을 경유하여 상기 도광판(11)을 비춘 후에, 큰 각도를 갖는 광선 부분은 광면(13)에서 나와 바깥방향으로 굴절되어, 도광판(11) 주변의 상기 발광다이오드(10) 근처에서 국부적으로 밝은 구역을 형성하게 되는데, 이로 인해 백라이트 모듈에서 나오는 광선이 불균등해지는 현상을 유발된다. However, due to the undesirably thinning of the light guide plate 11, it becomes difficult to receive light. As shown in FIG. 2, since the light rays emitted from the light emitting diodes 10 have diverging angles, After illuminating the light guide plate 11 via the side surface 12 of 11, the light ray portion having a large angle is refracted outward from the light surface 13, so that the light emitting diode 10 around the light guide plate 11 is Locally bright areas are formed nearby, which causes uneven light coming from the backlight module.

본 고안의 목적은 비대칭형 광선 발산각을 갖는 발광다이오드를 제공하는 것으로, 그 축방향에서 광선이 비교적 작은 발산각을 갖도록 하여, 전술한 백라이트 모듈에서 나오는 광선이 불균등해지는 현상을 해결하도록 한다. An object of the present invention is to provide a light emitting diode having an asymmetric beam divergence angle, to have a light beam having a relatively small divergence angle in the axial direction, to solve the phenomenon that the light emitted from the backlight module is uneven.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안이 제공하는 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드 장치는 기판, 다수 개의 서브기판, 다수 개의 발광칩 및 다수 개의 캡슐렌즈를 포함하여 구성된다. 상기 다수 개의 서브기판은 상기 기판 상에 장착되고, 상기 다수 개의 발광칩 각각은 상기 다수 개의 서브기판 상에 장착된다. 상기 다수 개의 캡슐렌즈는 각각 상기 다수 개의 발광칩 상에 장착되는데, 상기 캡슐렌즈는 솔리드(solid) 반타원체 형상으로, 렌즈장축 및 상기 렌즈장축과 수직방향으로 형성된 렌즈단축을 구비한다. In order to achieve the above object, the light emitting diode device used in the backlight module provided by the present invention comprises a substrate, a plurality of sub-substrates, a plurality of light emitting chips and a plurality of capsule lenses. The plurality of sub substrates is mounted on the substrate, and each of the plurality of light emitting chips is mounted on the plurality of sub substrates. Each of the plurality of capsule lenses is mounted on the plurality of light emitting chips. The capsule lens has a solid semi-elliptic shape, and includes a lens long axis and a lens short axis formed in a direction perpendicular to the lens long axis.

본 고안은 상기 발광칩 상에 반타원체 형상의 캡슐렌즈를 장착하여, 광선이 비대칭형의 발산각을 갖도록 하여, 종래 기술에 따른 광선 불균등 현상을 해결하도록 한다. The present invention is to mount a semi-elliptic capsule lens on the light emitting chip, so that the light rays have an asymmetric divergence angle, to solve the light inequality phenomenon according to the prior art.

도 1은 종래 기술에 따른 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드 장치의 사용 설명도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드 장치의 또 다른 사용 설명도이다.
도 3은 본 고안의 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드 장치의 설명도이다.
도 4는 본 고안의 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드 장치의 일측면도이다.
도 5는 본 고안의 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드 장치의 또 다른 일측면도이다.
도 6은 본 고안의 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드 장치의 또 다른 일측면도이다.1 is a diagram illustrating the use of a light emitting diode device used in a backlight module according to the prior art.
2 is another explanatory diagram of a light emitting diode device used in a backlight module according to the prior art.
3 is an explanatory view of a light emitting diode device used in the backlight module of the present invention.
4 is a side view of a light emitting diode device used in the backlight module of the present invention.
5 is another side view of a light emitting diode device used in the backlight module of the present invention.
Figure 6 is another side view of a light emitting diode device used in the backlight module of the present invention.

본 고안의 기술 내용 및 상세한 설명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하자면 다음과 같다.The technical contents and detailed description of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 고안에 따른 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드 장치의 실시예인데, 이를 참조한다. 상기 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드 장치는 기판(21), 다수 개의 서브기판(24), 다수 개의 발광칩(22) 및 상기 다수 개의 발광칩(22)에 대응되는 수량의 다수 개의 캡슐렌즈(23)를 포함하여 구성된다. 여기서 설명되어야 할 것은, 본 실시예에서 발광칩(22)의 수량은 11개가 되도록 설계되었으나, 실제 실시에 있어서 발광칩(22)의 수량은 적어도 하나 이상이면 충분하다.3 illustrates an embodiment of a light emitting diode device used in a backlight module according to the present invention. The light emitting diode device used in the backlight module includes a substrate 21, a plurality of sub substrates 24, a plurality of light emitting chips 22, and a plurality of capsule lenses 23 having a quantity corresponding to the plurality of light emitting chips 22. It is configured to include). It should be explained here that, in this embodiment, the number of light emitting chips 22 is designed to be 11, but in actual practice, the number of light emitting chips 22 is sufficient to be at least one.

상기 기판(21)은 경성 또는 연성의 각종 인쇄회로판이 될 수 있고, 또는 발열 효율이 우수한 알루미늄 기판이 될 수도 있는데, 그 위에 다수 개의 회로가 구비되어, 다수 개의 발광칩(22)이 회로와 전기적으로 연결되는 접점을 형성한다(도면에 미도시됨). 본 실시예에서, 상기 기판(21)은 긴 바(bar) 형상으로 기판장축(I)을 구비하는데, 실제 실시에 있어서는 이에 한정되지 않는다.The substrate 21 may be a rigid or flexible printed circuit board, or an aluminum substrate having excellent heat generation efficiency. A plurality of circuits may be provided thereon, and a plurality of light emitting chips 22 may be electrically connected to the circuit. To form a contact point (not shown in the figure). In the present embodiment, the substrate 21 has a substrate long axis I in the shape of a long bar, but is not limited thereto.

상기 다수 개의 서브기판(24)은 상기 기판(21) 상에 장착되는데, 상기 서브기판(24)은 경성 또는 연성의 각종 인쇄회로판이 될 수 있고, 상기 발광칩(22)과 캡슐렌즈(23)가 장착된다. 상기 다수 개의 서브기판(24)은 발광칩(23)이 전기적으로 연결되는 회로를 구비한다. 상기 다수 개의 기판(24)은 와이어 본딩(wire bonding) 또는 표면 실장(surface mounting) 등의 방식으로 상기 기판(21)과 전기적으로 연결된다.The plurality of sub-substrates 24 are mounted on the substrate 21. The sub-substrate 24 may be a hard or flexible printed circuit board, and the light emitting chip 22 and the capsule lens 23 may be used. Is fitted. The plurality of sub substrates 24 includes a circuit to which the light emitting chip 23 is electrically connected. The plurality of substrates 24 are electrically connected to the substrates 21 in a manner such as wire bonding or surface mounting.

상기 다수 개의 서브기판(24)의 일면에는 상기 다수 개의 발광칩(22)과 상기 다수 개의 캡슐렌즈(23)가 장착되고, 다른 일면은 상기 기판(21)과 전기적으로 연결되어, 임의의 발광칩(22)이 기능을 상실하더라도, 그것을 그 하방의 서브기판(24)과 직접 연결하여, 기능을 상실한 부품을 제거하고 다른 것으로 대체하도록 한다. 즉 본 고안은 서브기판(24)을 상기 기판(21)에서 제거하는 과정을 구비하는데, 이를 종래 기술에 따른 발광칩을 기판에서 제거하는 과정과 비교해 보면 훨씬 간편하다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 과정을 통하여 발광칩(22)의 기능 상실시에 발광칩(22)을 분해하고 조립해야 하는 불편을 개선할 수 있다.The plurality of light emitting chips 22 and the plurality of capsule lenses 23 are mounted on one surface of the plurality of sub substrates 24, and the other surface of the plurality of sub substrates 24 is electrically connected to the substrate 21 to provide an arbitrary light emitting chip. Even if (22) loses its function, it is directly connected to the sub-substrate 24 below it so as to remove the part which lost its function and replace it with another one. That is, the present invention includes a process of removing the sub-substrate 24 from the substrate 21, which is much simpler than the process of removing the light emitting chip according to the prior art from the substrate. Through such a process, the inconvenience of disassembling and assembling the light emitting chip 22 when the function of the light emitting chip 22 is lost can be improved.

상기 발광칩(22)은 일정 간격으로 이격되어 상기 서브기판(24) 상에 장착되되, 상기 서브기판(24)과 전기적으로 연결된다. 전기적으로 연결되는 방식은 핀의 종류에 따라 와이어 본딩(wire bonding) 또는 플립칩본딩(flip-chip bonding) 기술을 사용할 수 있다. 상기 다수 개의 발광칩(22)은 반도체 재질의 발광다이오드 칩이 되고, 발산되는 광선의 색은 제한되지 않는다. 바람직스럽게, 상기 발광칩(22)은 도면에 도시된 직사각형체가 될 수 있는데, 직사각형 형상을 통해서 비교적 큰 발광면적이 형성되도록 하여 우수한 발광효율을 얻을 수 있다.The light emitting chips 22 are mounted on the sub substrate 24 spaced apart at regular intervals, and are electrically connected to the sub substrate 24. The electrically connected method may use wire bonding or flip-chip bonding depending on the type of pin. The plurality of light emitting chips 22 may be light emitting diode chips of a semiconductor material, and the color of light emitted is not limited. Preferably, the light emitting chip 22 may be a rectangular body shown in the drawing, and the light emitting chip 22 may have a relatively large light emitting area through the rectangular shape, thereby obtaining excellent light emitting efficiency.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 다수 개의 캡슐렌즈(23) 각각은 상기 다수 개의 발광칩(22) 상에 접촉 가능하게 설치되는데, 상기 다수 개의 발광칩(22)을 피복한다. 상기 다수 개의 캡슐렌즈(23) 각각은 솔리드(solid) 반타원체 형상으로, 렌즈장축(X) 및 상기 렌즈장축(X)과 수직방향으로 형성된 렌즈단축(Y)을 구비한다. 또한, 상기 렌즈장축(X)은 상기 기판장축(I)과 평행하게 형성되고, 상기 발광칩(22)의 장축은 상기 캡슐렌즈(23)의 렌즈장축(X)과 평행하게 형성된다. 상기 캡슐렌즈(23)는 실리카 겔(silica gel) 등의 투명재질로 제작되는데, 상기 실리카 겔은 400 ~ 780nm 파장의 가시광선이 관통될 수 있도록 한다. 실제 응용에 있어서, 상기 캡슐렌즈(23)의 높이(h)는 최소 0.5mm가 되도록 하고, 또한 상기 렌즈장축(X)의 길이는 상기 렌즈단축(Y)의 길이보다 길도록 한다. 그 밖에, 상기 캡슐렌즈(23)에는 형광분을 부가할 수 있는데, 상기 캡슐렌즈(23)가 그 내부에서 분산된 형광분을 구비하여, 상기 발광칩(22)에서 나오는 발광선의 일부가 흡수되어, 다른 파장의 광선으로 전환되도록 하고, 이를 통해 광선이 혼합되는 작용을 달성하도록 한다.As shown in FIG. 4, each of the plurality of capsule lenses 23 is installed to be in contact with the plurality of light emitting chips 22 and covers the plurality of light emitting chips 22. Each of the plurality of capsule lenses 23 has a solid semi-elliptic shape and includes a lens major axis X and a lens minor axis Y formed in a direction perpendicular to the lens major axis X. In addition, the lens long axis X is formed in parallel with the substrate long axis I, and the long axis of the light emitting chip 22 is formed in parallel with the lens long axis X of the capsule lens 23. The capsule lens 23 is made of a transparent material such as silica gel, and the silica gel allows visible light having a wavelength of 400 to 780 nm to pass therethrough. In practical application, the height h of the capsule lens 23 is at least 0.5 mm, and the length of the lens long axis X is longer than the length of the lens short axis Y. In addition, a fluorescent powder may be added to the capsule lens 23. The capsule lens 23 includes fluorescent powder dispersed therein, and a portion of the light emitting lines emitted from the light emitting chip 22 is absorbed. This allows the light to be converted to light of a different wavelength, thereby achieving the mixing of the light.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈장축(X)의 길이가 상기 렌즈단축(Y)의 길이보다 길기 때문에, 도 5에 도시된 상기 렌즈단축(Y)의 단면 상부 테두리(231) 부분의 캡슐렌즈(23)의 곡률은, 도 6에 도시된 상기 렌즈장축(X)의 단면 상부 테두리(232) 부분의 캡슐렌즈(23)의 곡률과 비교하여 작게 된다. 도 5에 도시된 비교적 작은 곡률을 구비한 단면 상부 테두리(231)로 인해 발광칩(22)에서 나오는 광선은 비교적 작은 발산각을 형성한다. 이에 따라, 광선이 도광판(30)의 측면(31)을 경유하여 상기 도광판(30)을 비춘 후에, 도광판(30) 바깥방향으로 쉽게 굴절되지 않아 국부적으로 밝은 구역이 형성되지 않도록 함으로써, 백라이트 모듈에서 나오는 광선이 불균등하게 되는 현상을 효과적으로 방지한다. 5 and 6, since the length of the lens long axis X is longer than the length of the lens short axis Y, the upper edge 231 of the cross section of the lens short axis Y shown in FIG. 5 is shown. The curvature of the capsule lens 23 of the portion is smaller than the curvature of the capsule lens 23 of the portion of the upper edge 232 of the cross section of the lens long axis X shown in FIG. 6. Due to the cross-sectional upper edge 231 having a relatively small curvature shown in FIG. 5, the light rays emitted from the light emitting chip 22 form a relatively small divergence angle. Accordingly, after the light beam shines on the light guide plate 30 via the side surface 31 of the light guide plate 30, the light guide plate 30 is not easily refracted toward the outside of the light guide plate 30 so that a locally bright area is not formed. This effectively prevents the light rays from becoming uneven.

한편 다른 한편으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 도 6의 비교적 큰 곡률을 구비한 단면 상부 테두리(232)로 인해 발광칩(22)에서 나오는 광선은 비교적 큰 발산각을 형성하게 되는데, 광선이 도광판(30)의 측면(31)을 경유하여 상기 도광판(30)을 비춘 후에, 큰 각도로 도광판(30) 내부에서 확산되도록 하여 백라이트 모듈에서 나오는 광선이 효과적으로 균등성을 유지할 수 있도록 한다. On the other hand, as shown in Figure 6, due to the upper edge 232 having a relatively large curvature of Figure 6, the light rays emitted from the light emitting chip 22 forms a relatively large divergence angle, After illuminating the light guide plate 30 via the side surface 31 of the light guide plate 30, the light guide plate 30 is diffused inside the light guide plate 30 at a large angle so that the light rays emitted from the backlight module can be effectively maintained.

상술한 실시예는 본 고안의 기술적 특징을 설명하기 위하여 예로서 든 실시태양에 불과한 것으로, 청구범위에 기재된 본 고안의 보호범위를 제한하기 위하여 사용되는 것이 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 정신과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하며, 따라서 본 고안의 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. The above embodiments are merely exemplary embodiments for describing the technical features of the present invention, and are not used to limit the protection scope of the present invention described in the claims. Therefore, those of ordinary skill in the art can make various modifications and other equivalent embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention, and therefore the scope of protection of the present invention is defined in the technical spirit of the appended claims. Should be decided by

21 : 기판 22 : 발광칩 23 : 캡슐렌즈
I : 기판장축 X : 렌즈장축 Y: 렌즈단축
h : 높이 231,232 : 단면 상부 테두리
24 : 서브기판 30 : 도광판 31 : 측면21 substrate 22 light emitting chip 23 capsule lens
I: Board long axis X: Lens long axis Y: Lens short axis
h: height 231,232: top edge of section
24: sub substrate 30: light guide plate 31: side

Claims (8)

기판;
상기 기판 상에 장착되는 다수 개의 서브기판;
상기 다수 개의 서브기판 상에 장착되는 다수 개의 발광칩; 및
상기 다수 개의 발광칩 상에 장착되되, 솔리드(solid) 반타원체 형상을 하고, 렌즈장축 및 상기 렌즈장축과 수직방향으로 형성된 렌즈단축을 구비하는 다수 개의 캡슐렌즈를 포함하여 구성되는, 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드장치.Board;
A plurality of sub substrates mounted on the substrate;
A plurality of light emitting chips mounted on the plurality of sub substrates; And
It is mounted on the plurality of light emitting chips, and comprises a plurality of capsule lenses having a solid semi-ellipse shape and having a lens long axis and a lens short axis formed in a direction perpendicular to the lens long axis. Light emitting diode device. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 긴 바(bar) 형상으로 기판장축을 구비하고, 상기 렌즈장축은 상기 기판장축과 평행하게 형성되는 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드장치.The light emitting diode device of claim 1, wherein the substrate has a long bar shape, and the lens long axis is formed in parallel with the substrate long axis. 제 1 항에 있어서, 상기 발광칩은 직사각형체로 형성되어, 상기 직사각형체의 장축이 상기 캡슐렌즈의 렌즈장축과 평행하게 형성되는 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드장치.The light emitting diode device of claim 1, wherein the light emitting chip is formed in a rectangular body, and the long axis of the rectangular body is formed parallel to the lens long axis of the capsule lens. 제 1 항에 있어서, 상기 캡슐렌즈는 실리카 겔(silica gel) 재질로 형성되는
백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드장치.The method of claim 1, wherein the capsule lens is formed of a silica gel (silica gel) material
Light emitting diode device used for backlight module. 제 4 항에 있어서, 상기 실리카 겔은 400 ~ 780nm 파장의 가시광선이 관통되는 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드장치.The light emitting diode device of claim 4, wherein the silica gel is used in a backlight module through which visible light having a wavelength of 400 to 780 nm passes. 제 1 항에 있어서, 상기 캡슐렌즈의 높이는 최소 0.5mm가 되도록 하는 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드장치.The light emitting diode device of claim 1, wherein the height of the capsule lens is at least 0.5 mm. 제 1 항에 있어서, 상기 렌즈장축의 길이는 상기 렌즈단축의 길이보다 길게 형성하는 백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드장치.The light emitting diode device of claim 1, wherein a length of the lens long axis is longer than a length of the lens short axis. 제 1 항에 있어서, 상기 캡슐렌즈는 그 내부에 분산된 형광분을 구비하
백라이트 모듈에 사용되는 발광다이오드장치.The method of claim 1, wherein the capsule lens has a fluorescent powder dispersed therein
Light emitting diode device used for backlight module.
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US12230746B2 (en) 2022-06-24 2025-02-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus

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